Çığır açan elektrikli araç bataryası rekor menzile ulaşıyor. Bu yeni batarya 20.000 döngü ve 8 milyon km’den fazla dayanıyor. Ayrıca batarya yüzde 80 kapasiteyi korurken 20.000’den fazla şarj-deşarj döngüsüne dayanma yeteneğiyle, tek kristal elektrotlu yeni bir lityum iyon pil, elektrikli araç teknolojisi için çıtayı yükseltti. Altı yıllık yoğun testlerden sonra, Dalhousie Üniversitesi araştırmacıları, bir elektrikli aracın yaklaşık sekiz milyon kilometre teorik sürüş menziline denk gelen bu dönüm noktasına ulaştı.
Kristal elektrot bataryalarda yeni bir dönem başlatıyor
Bu yenilik, elektrikli araç benimsemesindeki temel bir zorluğa değiniyor: pillerin aracın kendisinden daha uzun süre dayanmasını sağlamak. Pillerin sekiz yıllık çalışmadan sonra yüzde 80 kapasitede kalmasını gerektiren ABD düzenlemelerini karşılamak zaten iddialı bir iştir. Ancak, pil ömrünü uzatmak enerji depolama sistemlerinde devrim yaratabilir ve kullanılmış elektrikli araç pillerinin yenilenebilir enerji projeleri için yeniden kullanılmasına olanak tanıyabilir.
Araştırmacılar, pil bozulmasının altında yatan süreçleri belirlemek için Saskatchewan Üniversitesi’nin Kanada Işık Kaynağı (CLS) ile çalıştı. Araştırmacılar, NSERC ve Tesla Kanada’nın desteğiyle iki tür lityum iyon pili test etti: biri tek kristal elektrotlu, diğeri ise tipik elektrotlu. Pilleri parçalamadan, CLS’nin ultra parlak senkrotron radyasyonunu kullanarak mikroskobik bir analiz gerçekleştirdiler.
Çalışma, geleneksel pillerin lityum kaynaklı elektrot malzemesinin genleşmesi ve büzülmesi sonucu oluşan mikroskobik çatlaklardan muzdarip olduğunu ve bunun da sonunda toz haline gelmeye yol açtığını ortaya koydu. Buna karşılık, tek kristal elektrot böyle bir bozulma göstermedi ve altı yıllık hücreler yenilerinden neredeyse ayırt edilemez hale geldi.
Çığır açan gelişme yapısal farkta yatıyor: geleneksel elektrotlar kırılgan, kartopu benzeri parçacıklardan oluşurken, tek kristal elektrotlar sağlam, buz küpü benzeri yapılardır. Bu dayanıklılık daha uzun ömür sağlar ve bu pillerin dayanıklılık açısından diğer elektrikli araç bileşenlerini geride bırakmasını sağlar. Araştırmacılar, bu yeniliğin elektrikli araçları daha sürdürülebilir hale getirme ve karbon ayak izlerini azaltma yolunda önemli bir adım olduğuna inanıyor.